Cyfansawdd ffibr carbon
Mae'r cyfansawdd matrics resin atgyfnerthu ffibr carbon yn fath newydd o ddeunydd, sy'n cael ei wneud o ddeunydd polymer organig fel y matrics a ffibr carbon fel yr atgyfnerthiad trwy'r broses gyfansawdd, ac mae ganddo berfformiad sylweddol well na'r gydran wreiddiol. ". Mae wedi dod yn un o'r deunyddiau strwythurol hedfan pwysicaf oherwydd ei gryfder penodol uchel, modwlws penodol uchel, ymwrthedd blinder, ymwrthedd cyrydiad, uniondeb dylunio cryf, cyfleustra ar gyfer mowldio annatod ardal fawr, ac eiddo electromagnetig arbennig.
Mae'r resinau matrics a ddefnyddir mewn cyfansoddion matrics resin atgyfnerthu ffibr carbon wedi'u rhannu'n bennaf yn ddau gategori: resin thermosetting a resin thermoplastig. Mae'r resin thermosetting yn cynnwys prepolymer pwysau moleciwlaidd isel adweithiol neu bolymer pwysau moleciwlaidd uchel gyda grŵp gweithredol. Yn ystod y broses fowldio, caiff ei groes-gysylltu a'i gyddwyso o dan weithred asiant halltu neu wres i ffurfio strwythur croes-gysylltiedig anhydawdd. Defnyddir yn gyffredin resin epocsi, resin ffenolig, resin amin ffthalein bismaleic, ac ati Mae resin thermoplastig yn cynnwys polymer pwysau moleciwlaidd uchel llinol, sy'n cael ei doddi a'i doddi o dan amodau penodol, a dim ond newidiadau corfforol sy'n digwydd. a ddefnyddir yn gyffredin yw polyethylen, neilon, PEEK, ac ati.
Deunyddiau ffibr carbon cyffredin:
1. cyfansoddion matrics ceramig atgyfnerthu ffibr carbon
Mae gan serameg ymwrthedd cyrydiad rhagorol, ymwrthedd gwisgo, ymwrthedd tymheredd uchel a sefydlogrwydd cemegol, ac fe'u defnyddir yn eang mewn cynhyrchion diwydiannol a sifil. Fodd bynnag, ei wendid angheuol yw ei brau, ac mae'n sensitif iawn i ddiffygion cynnil fel craciau, mandyllau a chynhwysion. Gall cerameg wedi'i hatgyfnerthu â ffibr carbon wella'r caledwch yn effeithiol, newid morffoleg toriadau brau cerameg, ac atal lledaeniad cyflym a lluosogi craciau mewn matrics ceramig. Ar hyn o bryd, y deunydd ceramig atgyfnerthu ffibr carbon cymharol aeddfed gartref a thramor yw deunydd carbid silicon atgyfnerthu ffibr carbon. Oherwydd ei briodweddau mecanyddol tymheredd uchel rhagorol, nid oes angen mesurau inswleiddio thermol ychwanegol arno i wasanaethu ar dymheredd uchel, felly fe'i defnyddir yn eang mewn aeroengines, cerbydau awyrofod y gellir eu hailddefnyddio a meysydd eraill.
2. Cyfansoddion carbon/carbon
Cyfansawdd carbon / carbon yw'r talfyriad o gyfansawdd matrics carbon wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon, ac mae hefyd yn fath o gyfansawdd datblygedig. Mae'n cynnwys ffibr carbon, ffabrig, ffabrig gwehyddu a chyfansoddion matrics carbon atgyfnerthu eraill. Mae cyfansoddion carbon / carbon yn bennaf yn cynnwys gwahanol fathau o garbon, sef carbon ffibr, carbon resin a charbon wedi'i adneuo. Mae gan y math hwn o gyfansawdd, sy'n cynnwys elfennau carbon pur sydd wedi'u dylunio a'u cynhyrchu'n gyfan gwbl yn artiffisial, lawer o briodweddau rhagorol. Yn ogystal â chryfder uchel, anhyblygedd uchel, sefydlogrwydd dimensiwn, ymwrthedd ocsideiddio a gwrthsefyll gwisgo, mae ganddo hefyd galedwch torri asgwrn uchel a ffug-blastigedd. Yn enwedig mewn amgylchedd tymheredd uchel, mae ganddo gryfder uchel, dim toddi, dim llosgi, a dim ond abladiad unffurf, sy'n anghymharol ag unrhyw ddeunydd metel. Felly, fe'i defnyddir yn helaeth mewn meysydd uwch-dechnoleg megis pennau arfbeisiau taflegrau, nozzles modur roced solet a disgiau brêc awyrennau.
3. cyfansoddion matrics metel atgyfnerthu ffibr carbon
Mae cyfansawdd matrics metel atgyfnerthu ffibr carbon yn ddeunydd cyfansawdd gyda ffibr carbon fel y ffibr atgyfnerthu a metel fel y matrics. O'i gymharu â deunyddiau metel, mae gan gyfansoddion matrics metel atgyfnerthu ffibr carbon gryfder penodol uwch a modwlws penodol; O'i gymharu â serameg, mae ganddo galedwch uchel ac ymwrthedd effaith. Defnyddir alwminiwm, magnesiwm, nicel, titaniwm a'u aloion yn bennaf fel matrics metel. Yn eu plith, mae technoleg paratoi cyfansoddion alwminiwm a magnesiwm atgyfnerthu ffibr carbon yn gymharol aeddfed. Y prif anhawster technegol wrth gynhyrchu cyfansoddion matrics metel atgyfnerthu ffibr carbon yw gorchuddio wyneb ffibrau carbon, er mwyn atal difrod i ffibrau carbon yn ystod y broses o gyfuno, gan leihau perfformiad cyffredinol y cyfansoddion. Ar hyn o bryd, mae addasu wyneb ffibrau carbon yn bennaf yn mabwysiadu dyddodiad anwedd, dull sodiwm hylif, ac ati wrth baratoi cyfansoddion matrics metel atgyfnerthu ffibr carbon, ond mae ei broses gymhleth a chost uchel yn cyfyngu ar hyrwyddo a chymhwyso cyfansoddion matrics metel atgyfnerthu ffibr carbon.
4. Cyfansawdd sment wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon
Gwneir cyfansoddion sment wedi'u hatgyfnerthu â ffibr carbon (CFRC) trwy ychwanegu ffibr carbon i'r matrics sment, a elwir yn goncrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr. Mae ychwanegu ffibr carbon cryfder uchel i ddeunyddiau sy'n seiliedig ar sment yn fesur pwysig i wella ymwrthedd crac, anhydreiddedd, cryfder cneifio a modwlws elastig cyfansoddion sment, rheoli lluosogi crac, gwella ymwrthedd alcali cryf a gwella gallu anffurfio.
Yn ogystal, mae gan y ffibr carbon hefyd yr eiddo dampio dirgryniad, a all amsugno'r ton dirgryniad a gwella'r ymwrthedd seismig a chryfder plygu fwy na deg gwaith. Yr hyn sy'n fwy gwerthfawr yw bod gan ffibr carbon ddargludedd. Mae ei ychwanegu at y matrics sment yn rhoi gwybodaeth i'r matrics sment, sy'n ehangu cwmpas cymhwyso concrit yn fawr.
Ni fydd wyneb cyfansawdd CFRC yn cracio dan lwyth. Mae ei gryfder tynnol, cryfder plygu a chaledwch torri asgwrn sawl i ddeg gwaith yn uwch na'r rhai heb atgyfnerthiad, ac mae ei galedwch effaith hefyd yn sylweddol. Yn gyffredinol, hyd y ffibr carbon a ddefnyddir ar gyfer sment atgyfnerthu ffibr carbon wedi'i dorri yw {{{0}} nm, a'r diamedr yw 7-20 μ m. Mae'r cryfder tynnol yn amrywio o 0.5 i 0.8 GPa. Mae cryfder sment cyffredin yn gyffredinol yn 11.76MPa. Os ychwanegir 15 y cant o ffibr carbon yn ôl pwysau, gall y cryfder gyrraedd 245MPa; Os yw maint y cymysgedd yn 20 y cant, gall y cryfder gyrraedd 548.8MPa.
Yn ogystal, o'i gymharu â choncrit cyffredin, mae gan CFRC fanteision pwysau ysgafn, cryfder uchel, hylifedd da, trylediad cryf, ac ansawdd wyneb uchel ar ôl ffurfio. Pan gaiff ei ddefnyddio fel rhaniad, mae'n 1/2 ~ 1/3 yn deneuach na'r rhaniad a wneir o goncrit cyffredin, ac mae ei bwysau 1/2 ~ 1/3 yn ysgafnach. Mae gan CFRC amrywiaeth o fanylebau, ymhlith y mae concrit wedi'i atgyfnerthu â ffibr carbon wedi'i dorri'n fyr yn cael ei ddefnyddio'n bennaf mewn to, wal allanol, wal fewnol, daear, nenfwd, ac ati; Defnyddir concrid ffibr hir mewn cydrannau sy'n cynnal llwyth. Mae gan y cydrannau a wneir ohono ddimensiynau sefydlog, ac mae ganddynt hefyd wrth-statig, ymwrthedd gwisgo, ymwrthedd cyrydiad ac eiddo eraill. Felly, mae'r ymchwil ar berfformiad CFRC wedi datblygu'n gyflym yn ystod y blynyddoedd diwethaf.
ffynhonnell: https://mp.weixin.qq.com/s/Y5MDhISUCvmcr5guRRpJSg